Детальная структура огибающих коды землетрясений и окружающая среда

Причины слабой корреляции рядов глубин КФС с другими рассмотренными выше параметрами, особенно по данным станций Чиль-Дора и Тавиль-Дора, могут состоять в том, что, стараясь по возможности учитывать неоднородности поля поглощения в плане (на юге Гармского района это сделать труднее, чем па севере, из-за малых размеров блоков), мы использовали слишком грубую модель распределения таких неоднородностей по глубине, основываясь на анализе крупных морфологических элементов огибающих коды и не рассматривая более мелкие их детали.

Как показывают наблюдения, анализ детальной структуры огибающих коды (мелких морфологических элементов - небольших по продолжительности интервалов сильного и слабого затухания) позволяет получить большую информацию о динамике поля поглощения. Осуществить статистический анализ такого материала на данном этапе не представляется возможным, поэтому рассмотрим, из чего складываются вариации детальной структуры на примере станции Тавиль-Дора.

Южная часть Гармского района характеризуется сильной раздробленностью, большим числом мелких блоков, которые могут индивидуально реагировать на внешние воздействия. Флюидонасыщенность этого района, определяющая вариации поля поглощения, - высокая. Минимальные для Гармского района глубины флюидонасыщенного слоя отмечаются южнее станции Тавиль-Дора. Таким образом, есть возможность проследить динамику миграции границ флюидонасыщенных слоев, изучая детальную структуру огибающих в интервале времен 10-100 с.

Рис. 6.8. Скользящие коэффициенты взаимной корреляции R рядов глубины кровли слоя сильного поглощения со скоростью вращения Земли (а), уровнем грунтовых вод (б), значениями деформаций (в) и наклонов (г); рядов скорости вращения Земли с уровнями грунтовых вод (д), значениями деформаций (е), наклонов (ж); рядов уровня грунтовых вод (з) (соответственно для ст. Тавиль-Дора и Хаит), и - значений деформаций и наклонов (ст. Чиль-Дора и Чусал); 1-4 - станции Тавиль-Дора, Чиль-Дора, Хаит, Чусал; 5, 6 - соответственно деформации и наклоны. Частота опроса 1 сут, скользящее временное окно 1 год, доверительная корреляция при уровне 0.001 rкр = 0.13-0.15

Коэффициенты корреляции рядов глубины КФС и скорости вращения Земли по данным станций Тавиль-Дора и Чиль-Дора не превышают 0.6, а в среднем составляют 0.3; по данным станций Чусал и Хаит они заметно выше, достигают 0.8 в начале временного интервала, в период роста скорости вращения Земли R становится отрицательным, в период падения скорости - снова положительный. Корреляция глубины КФС с уровнем грунтовых вод, варьируя со сменой знака, достигает максимума 0.85 на станции Тавиль-Дора в 1982 г. и -0.7 на станции Хаит, поведение последнего более стабильно.

Более высокие значения R глубины КФС по данным станций Чиль-Дора и Чусал и деформаций и наклонов характерны для первых 2-3 лет, в последующий период они незначительно отличаются от нуля, обращает на себя внимание смена знака в 1983 г.

Коэффициент корреляции уровня грунтовых вод и скорости вращения Земли в Хаите в 1983 г. меняет знак, момент совпадает с отрицательной аномалией скорости вращения.

Высокие коэффициенты корреляции характерны для рядов наклонов и скоростей вращения, в обоих пунктах наблюдений они очень близки, а для наклонов практически на всем интервале, кроме окрестностей 1983 г., совпадают, в Чиль-Доре - в среднем 0.5, достигая 0.7. Для Чусала в 1982-1983 гг. R меняет знак.

Коэффициенты корреляции уровня фунтовых вод с деформациями и наклонами, когда коррелируемые параметры регистрируют на двух разных станциях, расположенных в сходных условиях (в одном случае на севере района, в другом - на юге), имеют одинаковые тенденции и достигают высоких значений.

Рис. 6.9. Огибающие коды землетрясений, эпицентры которых расположены:
1 - в блоке I; 2 - в ослабленной зоне южнее ст. Тавиль-Дора; 3 - в блоке II (рис. 6.1) в период роста (а, б, в) и падения (г, д, е) скорости вращения Земли, рядом указаны даты землетрясений

На рис. 6.9-1 показаны вариации структуры огибающих коды землетрясений, эпицентры которых приурочены к малому блоку, горизонтальные размеры которого составляют примерно 5x5 км, вертикальные - не превышают 100 км. Эпицентры этих землетрясений совпадают в пределах точности определения координат эпицентров (1-3 км), а глубины различаются не более чем на 5 км. Здесь же штриховой линией показана средняя для этих землетрясений огибающая. Очевидно, каждая из огибающих отличается от средней незначительно, эффективная добротность Qs, рассчитанная по огибающим коды во всем временном диапазоне, варьирует в течение 1982-1991 гг. от 100 до 130.

Выделим в пределах верхней огибающей три участка, где затухание коды заметно различается: t-t0<30 с, 30 c < t-t0<50 с и t-t0<30-50 с. В начале рассматриваемого периода два участка сильного затухания разделяет интервал слабого затухания, продолжительность которого уменьшается к середине 1986 г.

Эффективная добротность в пределах первого участка в течение всего периода варьирует от 15 до 25, а в пределах третьего - до середины 1986 г. растет от 95 до 210, до конца 1989 г. не меняется, а затем падает до 180. Как уже отмечалось, вариации характеристик короткопериодных поперечных воли отражают изменения флюидонасыщенности. Таким образом, оказалось, что тенденции изменения флюидонасыщенности в двух выделенных слоях разные.

На рис. 6.9-2 первая огибающая однородна, что можно интерпретировать как равномерное распределение флюида по разрезу, добротность по всей огибающей QS=50, что несколько выше, чем характерное для слоен сильного поглощения в этом районе QS<40. Отметим, что между 3 и 5 точками здесь намечается ступенька. Вторая огибающая относится к периоду, предшествующему Каудальскому землетрясению 26.03.1983 К = 13.3, ступенька стала более заметной, что можно проинтерпретировать как образование относительно сухой перемычки между двумя флюидонасыщенными слоями, в это же время па больших временах наметилась еще одна ступенька. До середины 1984 г. появилась еще одна сухая перемычка.